2型糖尿病患者并发多重耐药菌感染的影响因素分析及列线图构建

邓冬燕, 秦振昆, 高静

【作者机构】 新疆医科大学第五附属医院内分泌科; 新疆医科大学第五附属医院全科
【分 类 号】 R587
【基    金】 “天山英才”医药卫生高层次人才培养计划项目(TSYC202301B064)。
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2型糖尿病患者并发多重耐药菌感染的影响因素分析及列线图构建

2型糖尿病患者并发多重耐药菌感染的影响因素分析及列线图构建

邓冬燕1 秦振昆2 高 静1

1.新疆医科大学第五附属医院内分泌科,新疆乌鲁木齐 830000;2.新疆医科大学第五附属医院全科,新疆乌鲁木齐 830000

[摘要] 目的 分析2型糖尿病(T2DM)患者并发多重耐药菌(MDRO)感染的影响因素,并构建列线图模型。方法 回顾性分析2023年1月至12月新疆医科大学第五附属医院住院的215例T2DM合并肺部感染患者的临床资料,按照是否感染MDRO分为MDRO组(82例)和非MDRO组(133例)。分析T2DM患者并发MDRO感染的影响因素,构建列线图模型并评估模型的预测性能。结果 两组呼吸衰竭、有创通气、C反应蛋白(CRP)≥100 mg/L、白细胞计数(WBC)、红细胞计数(RBC)、空腹血糖(FBG)和白蛋白(Alb)比较,差异有统计学意义(P<0.05)。WBC(OR=1.144)、FBG(OR=1.144)、有创通气(OR=2.687)和CRP≥100 mg/L(OR=3.204)是T2DM患者并发MDRO感染的危险因素(P<0.05);Alb(OR=0.930)是其保护因素(P<0.05)。列线图模型预测T2DM患者并发MDRO感染的曲线下面积为0.828(95%CI:0.771~0.885)。模型预测概率与实际观测概率之间具有一致性;当阈值范围为0.05~0.99时,列线图具有较好的净收益。结论 构建的列线图模型对T2DM患者并发MDRO感染具有良好的预测效果,对于潜在的高风险群体应尽早采取干预措施并优化临床治疗策略。

[关键词] 糖尿病;多重耐药;预测模型

糖尿病是一种常见的内分泌性疾病,其中以2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)最为常见。据统计,2021年全球20~79岁的糖尿病患病人数为5.366亿人,目前仍呈现上升趋势[1]。尽管该病发病率高,但控制率较低。研究显示,老年糖尿病患病率达到18.80%,而控制率却低于50%[2]。在肺部感染中,糖尿病患者较普通人群更容易出现抗生素耐药性[3]。抗生素的长期使用导致多重耐药菌(multi-drug resistant organism,MDRO)的产生增多,使T2DM患者的临床管理复杂化。然而,目前针对T2DM并发肺部MDRO感染人群的研究数据仍较匮乏,早期识别T2DM患者并发MDRO感染的危险因素并及早采取干预措施,对降低患者死亡率具有重要意义。本研究回顾性收集T2DM患者的临床资料,通过多因素logistic回归模型筛选T2DM患者并发MDRO感染的独立危险因素,同时构建列线图预测模型,以期为临床早期识别及制订干预措施提供参考依据。

1 对象与方法

1.1 研究对象

选取2023年1月至12月新疆医科大学第五附属医院住院的T2DM合并肺部感染患者215例。根据有无感染MDRO分为MDRO组(82例)和非MDRO组(133例)。纳入标准:①符合《中国2型糖尿病防治指南(2020年版)》[4]中的诊断标准;②痰培养阳性;③年龄>18岁。排除标准:①有恶性肿瘤病史;②合并肺结核、艾滋病等传染性疾病;③近14 d使用抗生素;④入院后24 h内出院或资料不完整。本研究经新疆医科大学第五附属医院伦理委员会审批(XYDWFLSk-2024-45)。

1.2 研究方法

根据医院电子病历系统收集研究对象的一般资料包括年龄、性别、疾病史;采集入院24 h内检验结果:白细胞计数(white blood cell,WBC)、红细胞计数(red blood cell,RBC)、血小板计数、血浆白蛋白(albumin,Alb)、C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)、白细胞介素-6和纤维蛋白原等;记录患者住院期间首次痰培养结果及是否实施有创通气。若患者2023年多次入院,仅纳入首次入院数据。

痰液标本:清晨收集患者的痰液样本,立即置于无菌试管内送检,标本采集后送至微生物实验室。采用法国梅里埃全自动细菌鉴定分析仪对培养阳性的病原菌进行检测,采用最小抑菌浓度及纸片扩散法进行药敏试验。MDRO感染定义为对临床常用的3类及以上抗菌药物同时呈现耐药的细菌感染[5]

1.3 统计学方法

采用SPSS 25.0和R 4.4.2统计学软件进行数据分析。符合正态分布的计量资料用均数±标准差()表示,比较采用t检验;不符合正态分布的计量资料采用中位数(M)和四分位数(P25,P75)表示,比较采用非参数检验。计数资料用例数和百分率表示,比较采用χ2 检验。影响因素采用logistic回归模型。采用R软件中rms、pROC、rmda、ggplot2包等构建列线图模型并进行评价。绘制受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线评估列线图模型的预测效能,使用校准曲线评估列线图模型预测概率与实际发生概率的一致性,通过决策曲线分析评估列线图模型的临床净收益。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组基线资料比较

两组呼吸衰竭、有创通气、CRP≥100 mg/L、WBC、RBC、FBG和Alb比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组基线资料比较

注MDRO:多重耐药菌;CRP:C反应蛋白;WBC:白细胞计数;RBC:红细胞计数;FBG:空腹血糖;Alb:白蛋白。CRP≥100 mg/L多提示脓毒症或侵袭性感染,分类标准参考《感染相关生物标志物临床意义解读专家共识》[6]

2.2 T2DM患者并发MDRO感染的影响因素分析

多重共线性分析结果显示,表1中差异有统计学意义(P<0.05)的变量方差膨胀因子均<5,各变量之间共线性较弱。以T2DM患者并发MDRO感染为因变量(是=1,否=0),呼吸衰竭(是=1,否=0)、有创通气(是=1,否=0)、CRP≥100 mg/L(是=1,否=0)、WBC(原值带入)、RBC(原值带入)、FBG(原值带入)和Alb(原值带入)为自变量进行logistic回归分析,结果显示,WBC(OR=1.144)、FBG(OR=1.144)、有创通气(OR=2.687)和CRP≥100 mg/L(OR=3.204)是T2DM患者并发MDRO感染的危险因素(P<0.05);Alb(OR=0.930)是其保护因素(P<0.05)。见表2。

表2 T2DM患者并发MDRO感染的影响因素分析

注T2DM:2型糖尿病;MDRO:多重耐药菌;WBC:白细胞计数;RBC:红细胞计数;FBG:空腹血糖;Alb:白蛋白;CRP:C反应蛋白。

2.3 列线图模型构建

根据logistic回归中筛选变量构建的预测模型见图1。

图1 列线图模型

WBC:白细胞计数;FBG:空腹血糖;Alb:白蛋白;CRP:C反应蛋白。

2.4 列线图模型对T2DM患者并发MDRO感染的预测性能

图2 列线图模型预测T2DM患者并发MDRO感染的ROC曲线

T2DM:2型糖尿病;MDRO:多重耐药菌;ROC:受试者操作特征。

列线图模型预测T2DM患者并发MDRO感染的曲线下面积为0.828(95%CI:0.771~0.885),灵敏度为0.789,特异度为0.732,约登指数为0.418。见图2。

2.5 内部验证结果

Hosmer-Lemeshow拟合优度检验显示,χ2=12.405,P=0.134。理想曲线与校正曲线重合度较高,模型预测概率与实际观测概率之间具有一致性。见图3。

图3 列线图模型校准曲线

2.6 决策曲线分析结果

当阈值范围为0.05~0.99时,列线图具有较好的净收益。见图4。

图4 决策曲线

3 讨论

T2DM是以胰岛素抵抗和分泌不足为特征的慢性代谢性疾病,常伴糖代谢紊乱。T2DM患者合并肺部MDRO感染的诊断依赖痰培养和药敏试验,即使临床早期启动抗菌治疗,T2DM患者的诊治仍滞后。诊疗中通过预测模型评估MDRO感染风险并早期干预,对减少MDRO传播和改善患者预后有临床意义。

本研究结果显示,有创通气是T2DM患者并发MDRO感染的独立危险因素,与许圣慧等[7]研究结果一致。申茉函等[8]针对康复科住院患者的研究发现,有创通气与MDRO感染显著相关,且感染风险较未接受者高2.68倍。机械通气可破坏患者的呼吸道黏膜屏障,导致组织渗血或渗出液积聚,为细菌提供电解质、蛋白质等营养物质[9]。同时,细菌可通过扩散、对流或主动运动黏附于医疗器械表面增殖并形成生物膜,增强对抗生素的抵御能力[10]。此外,机械通气压力会损伤肺泡毛细血管及细胞外基质,加剧肺组织损伤[11]。胃内容物误吸、频繁吸痰等操作也可能增加感染风险。

CRP是一种急性时相反应蛋白,在疾病筛查与疗效监测中具有重要作用[12]。牛海娜等[13]研究发现,骨科术后感染者血清CRP水平较基线水平增高5倍以上,提示其对术后感染具有高敏感性。CRP兼具促炎和抗炎双重活性,CRP可通过上调内皮细胞分泌蛋白的表达,增强免疫细胞清除炎症物质的能力;但高浓度CRP会抑制中性粒细胞趋化和黏附,不利于促修复的微环境形成[14]。CRP≥100 mg/L常提示机体存在严重感染,被视为预后不良的预测因素[15-16]

细菌入侵时,中性粒细胞通过趋化、吞噬及释放抗菌物质发挥杀菌作用,常伴随WBC升高,其幅度与感染严重程度、病原体毒力等相关。研究显示,WBC升高与细菌耐药性显著相关[17]。在皮肤软组织感染中,WBC升高与静脉抗生素治疗时间延长相关[18]。Baek等[19]构建的重症肺炎预测模型显示,WBC升高、高龄和CRP升高是其主要预测因素。在抗感染治疗过程中,WBC的动态变化可间接反映治疗效果。若治疗后WBC仍持续升高或下降缓慢,需警惕MDRO感染的可能。

一项针对老年T2DM患者的回顾性研究显示,FBG≥12.0 mmol/L是肺部感染发生的危险因素[20]。长期高血糖状态会引发氧化应激反应增强、免疫细胞功能障碍及血管内皮损伤等病理生理改变[21-22]。具体而言,在高糖环境下,中性粒细胞趋化、吞噬和杀菌能力均显著下降,为MDRO的定植与侵袭创造了有利条件[21];高浓度葡萄糖为细菌提供能量,使其快速增殖并释放生物活性物质,诱发机体产生氧化应激反应,从而增加肺部MDRO感染风险[23]。该关联在多项研究中得到验证[24-25]

研究表明,血浆Alb低水平是医院感染发生的独立危险因素[26];因其较易取得且稳定性高,常用于预测不同疾病的感染风险[13,27-28]。Alb不仅能维持血液渗透压平衡,还能保护内皮细胞免受炎症因子的损伤[29]。低蛋白血症可导致患者免疫功能减退、抗氧化应激及炎症介质清除能力下降,从而削弱病原体杀灭能力[30-31]。同时,营养底物不足导致肺部组织修复困难。严重低蛋白血症可导致机体循环容量不足,降低抗生素有效血药浓度而削弱抗菌效果[32]。在多重因素共同作用下,机体更易发生肺部MDRO定植并增加感染风险,与既往结果一致[33]

本研究存在一定的局限性:本研究为单中心回顾性研究,样本量较小且未评估长期用药史,可能导致研究结果存在偏倚;此外,研究未能深入探讨高FBG与细菌耐药性之间的机制,未来还需更大样本量的研究进行验证,并进一步深入探讨该问题。

综上所述,WBC、FBG、有创通气和CRP≥100 mg/L是T2DM患者并发MDRO感染的危险因素;Alb是其保护因素。基于这5个预测因子构建的列线图模型,表现出较好的预测性能,可帮助临床早期识别感染MDRO的T2DM患者,并针对性地制订干预策略。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Analysis of influencing factors and nomogram construction of multi-drug resistant organism infection in patients with type 2 diabetes mellitus

DENG Dongyan1 QIN Zhenkun2 GAO Jing1

1.Department of Endocrinology,the Fifth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Xinjiang Uygur Autonomous Region,Urumqi 830000,China;2.Department of General Practice,the Fifth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University,Xinjiang Uygur Autonomous Region,Urumqi 830000,China

[Abstract] Objective To analyze the influencing factors of multi-drug resistant organism(MDRO)infection in patients with type 2 diabetes mellitus (T2DM)and construct a nomogram model.Methods A retrospective analysis was conducted on the clinical data of 215 patients with T2DM complicated with pulmonary infection who were hospitalized in the Fifth Affiliated Hospital of Xinjiang Medical University from January to December 2023.According to whether they were infected with MDRO,they were divided into MDRO group(82 cases)and non-MDRO group(133 cases).The influencing factors of MDRO infection in patients with T2DM were analyzed,and a nomogram model was constructed and the predictive performance of the model was evaluated.Results There were statistically significant differences in respiratory failure,invasive ventilation,C-reactive protein (CRP)≥100 mg/L,white blood cell count (WBC),red blood cell count (RBC),fasting blood glucose(FBG),and albumin (Alb) between two groups (P <0.05).WBC (OR=1.144),FBG (OR=1.144),invasive ventilation(OR=2.687),and CRP≥100 mg/L(OR=3.204)were risk factors for MDRO infection in patients with T2DM(P<0.05);Alb(OR=0.930)was its protective factor(P<0.05).The area under the curve of nomogram model for predicting MDRO infection in patients with T2DM was 0.828 (95%CI:0.771-0.885).There was consistency between predicted probability of the model and the actual observed probability.When the threshold range was 0.05-0.99,the nomogram had a better net return.Conclusion The constructed nomogram model has a good predictive effect on MDRO infection in patients with T2DM.For potential high-risk groups,intervention measures should be taken as early as possible and clinical treatment strategies should be optimized.

[Key words] Diabetes mellitus;Multi-drug resistant organism;Predictive model

[中图分类号] R587

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2025)09(c)-0049-06

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.27.09

[基金项目] “天山英才”医药卫生高层次人才培养计划项目(TSYC202301B064)。

[作者简介] 邓冬燕(1997.12-),女,新疆医科大学第五临床医学院2022级内科学专业在读硕士研究生;研究方向:糖尿病。

[通讯作者] 高静(1981.10-),女,博士,主任医师;研究方向:糖尿病及血糖管理。

(收稿日期:2025-05-25)

(修回日期:2025-07-29)

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